TW201731061A - 標記位置校正裝置與方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種標記位置校正裝置及方法,於對晶圓上所具備的半導體晶片執行標記作業前,利用形成於透明基板的一面上的屏幕測定及校正標記的位置,藉此可在標記期間標記至每個半導體晶片上的準確的位置。並且,檢測到雷射束的位置與藉由雷射束而形成於屏幕上的標記地點的位置會因透明基板的折射率而彼此不同,但根據本發明概念,由於補償透明基板的折射率而運算標記地點的位置,因此可準確地校正標記位置。根據實施例的校正晶圓的標記位置的裝置包含:位置校正用構件,其包含透明基板及設置於透明基板上的屏幕;雷射頭,其對屏幕照射雷射束而形成標記地點;視覺相機,其獲得雷射束透過屏幕及透明基板而形成的檢測地點的位置資訊;運算部,其利用藉由視覺相機而獲得的檢測地點的位置資訊計算標記地點的位置資訊;及控制部,其對標記地點的位置資訊與設定於雷射頭上的標記位置資訊進行比較而使標記地點與標記位置一致。

Description

校正標記位置的裝置與方法
本發明揭露一種對晶圓的標記(marking)位置進行校正的標記位置校正裝置及方法,且揭露一種於對晶圓進行加工前,對形成於透明基板的一面的屏幕照射雷射束而校正標記位置的裝置及方法。
於半導體裝置的製程中,在晶圓上形成較多的晶片。為了按照生產批次(lot)區分該等晶片,於各晶片的表面標註文字及/或數字。使用雷射束的雷射標記裝置用於此種用途。先前,於進行切晶(dicing)後,對各晶片標記批次編號,但隨著尖端技術的發展,可實現積體電路(IC)的超小型化及輕量化,因此為了提高作業效率而實現量產,於晶圓上對個別晶片進行標記後進行切晶。
為了準確地對晶圓上的晶片進行標記,重要的是對準晶圓。晶圓的對準是以晶圓的幾何特性或標籤為基準而將晶圓定位至標記位置。標記製程藉由如下方式實現:於利用光學方法識別晶圓的識別特徵(球陣列(ball array),識別標記等)後,以與標記位置對應的方式轉換標記資料而利用適當的光學計對標記位置照射雷射束。此處,為了對1 mm2 以下的晶片進行標記,需準確地識別晶片的位置且準確地照射雷射束。然而,即便於最初進行標記作業時準確地識別到晶圓的位置且準確地照射雷射束,隨著時間的經過,雷射束的照射位置亦會因干擾(振動、熱)而發生變化。因此,校正雷射標記裝置的標記位置的作業是於對晶圓進行標記作業前必須執行的作業。
[發明欲解決的課題] 根據本發明的一實施例,提供一種對形成於透明基板上的屏幕照射雷射束,根據雷射束透過透明基板而檢測到的位置運算形成於屏幕上的標記地點的位置資訊,之後對運算出的標記地點的位置資訊與設定於雷射頭的標記位置資訊進行比較而校正標記位置的裝置及方法。 [解決課題的手段]
本發明的一實施例的標記位置校正裝置是對晶圓的標記(marking)位置進行校正者,其包含:位置校正用構件,其包含透明基板及設置於上述透明基板上的屏幕;雷射頭,其對上述屏幕照射雷射束而形成標記地點;視覺相機,其獲得上述雷射束透過上述屏幕及上述透明基板而形成的檢測地點的位置資訊;運算部,其利用藉由上述視覺相機獲得的上述檢測地點的位置資訊而計算上述標記地點的位置資訊;及控制部,其對上述標記地點的位置資訊與設定於上述雷射頭的標記位置資訊進行比較而使上述標記地點與上述標記位置一致。
上述視覺相機與上述雷射頭能夠以上述位置校正用構件為基準而彼此設置於相反側。
可藉由照射上述雷射束而於上述屏幕形成與上述標記地點對應的影像。
可藉由在上述標記地點藉由上述透明基板折射而形成上述檢測地點。
上述運算部可利用上述檢測地點的位置資訊及上述透明基板的折射率計算上述標記地點的位置資訊。
上述透明基板可包含玻璃基板或壓克力基板。
上述雷射束可具有可見光區域的波長。
可更包含支持上述位置校正用構件的支持台。
上述支持台可包含開口部(opening),以供上述雷射束透過而照射至上述屏幕。
上述位置校正用構件可呈四邊形,上述開口部呈與上述位置校正用構件對應的四邊形。
上述開口部可具有大於上述晶圓的尺寸。
可更包含使上述視覺相機向上述檢測地點移動的移動平台。
本發明的一實施例的標記位置校正方法是對晶圓的標記位置進行校正者,其包含如下步驟:準備包含透明基板及設置於上述透明基板上的屏幕的位置校正用構件的步驟;自雷射頭向上述屏幕照射雷射束而形成標記地點的步驟;獲得上述雷射束透過上述屏幕及上述透明基板而形成的檢測地點的位置資訊的步驟;利用所獲得的上述檢測地點的位置資訊計算上述標記地點的位置資訊的步驟;及對上述標記地點的位置資訊與設定於上述雷射頭的標記位置資訊進行比較而使上述標記地點與上述標記位置一致的步驟。
可藉由照射上述雷射束而於上述屏幕形成與上述標記地點對應的影像。
可藉由在上述標記地點藉由上述透明基板折射而形成上述檢測地點。
上述計算步驟可利用上述檢測地點的位置資訊及上述透明基板的折射率計算上述標記地點的位置資訊。
準備上述位置校正用構件的步驟可包含將上述位置校正用構件安裝至支持台上的步驟。
上述雷射束可透過形成於上述支持台的開口部而照射至上述屏幕。
上述開口部可具有大於上述晶圓的尺寸。
可藉由移動平台使視覺相機向上述檢測地點移動而執行獲得上述檢測地點的位置資訊的步驟。 [發明之效果]
根據本發明的上述解決課題的手段,可於對晶圓上所具備的半導體晶片執行標記作業前,利用形成於透明基板的一面的屏幕測定及校正標記的位置,藉此可標記至半導體晶片上的準確的位置。
並且,檢測到雷射束的位置與由雷射束形成於屏幕上的標記地點的位置會因透明基板的折射率而不同,但本發明補償透明基板的折射率而運算標記地點的位置,因此可準確地校正標記位置。
以下,參照隨附圖式,詳細地對本發明的實施例進行說明,以便在本發明所屬的技術領域內具有常識者可容易地實施。然而,本發明能夠以各種不同的形態實現,並不限定於此處所說明的實施例。而且,為了明確地說明本發明,於圖中省略與說明無關的部分,於整篇說明書中對相似的部分標註相似的符號。
於整篇說明書中,在記載為某個部分與其他部分“連接”時,不僅包含“直接連接”的情形,而且亦包含於其等中間介置其他元件而“電性連接”的情形。並且,於記載為某個部分“包含”某個構成要素時,只要無特別相反的記載,則指可更包含其他構成要素,而並非是指排除其他構成要素。
圖1是概略性地表示本發明的一實施例的標記位置校正裝置100的剖面圖。
參照圖1,標記位置校正裝置100包含雷射頭10、視覺相機20、支持位置校正用構件40的支持台30、移動平台50、作業台60、運算部70及控制部80。
用以確認自雷射頭10出射的雷射束的標記位置的位置校正用構件40包含透明基板42及設置於透明基板42的一面的屏幕41。透明基板42可具有一定水準的硬度,以便安裝至支持台30的開口部而不會變形,透明基板42可包含玻璃基板或壓克力基板。屏幕41是藉由照射雷射束而形成與標記地點對應的影像之處,可包含白色屏幕。屏幕41可形成至透明基板42的入射雷射束的側面。並且,位置校正用構件40可呈四邊形。
雷射頭10可出射雷射束。雷射頭10可配置至支持台30的下方,對藉由支持台30的開口部露出的屏幕41照射雷射束而執行標記位置的校正作業。包含雷射頭10的雷射系統可包含如下等構件:雷射振盪器(未圖示),其產生雷射束;反射鏡(未圖示),其為了向支持台30的下方引導自雷射振盪器出射的雷射束而形成路徑;檢流計式掃描儀(未圖示),其用以使雷射束偏轉特定角度;及f-theta透鏡(未圖示),其用以校正雷射束的像差。自雷射頭10出射的雷射束可於位置校正用構件40上所設置的屏幕41形成標記地點。標記地點可為於對晶圓上的晶片執行標記作業時實際上實現標記的地點。為了利用視覺相機20進行檢測,自雷射頭10出射的雷射束可使用具有可見光區域的波長的雷射束。並且,雷射頭10可於標記位置校正作業結束後,對藉由支持台30的開口部露出的晶圓上的晶片照射加工用雷射束而執行標記作業。
視覺相機20可檢測透過屏幕41及透明基板42的雷射束。雷射束可使用具有可見光區域的波長的雷射束,可藉由視覺相機20而檢測該雷射束。雷射束於在屏幕41上形成標記地點後,於透明基板42折射而於透明基板42上形成檢測地點。視覺相機20可獲得雷射束的檢測地點的位置資訊。並且,視覺相機20與雷射頭10能夠以位置校正用構件40為基準而彼此設置於相反側。
移動平台50可使視覺相機20移動。移動平台50可使視覺相機20於水平方向即與x-y平面平行的面上移動。藉由移動平台50的驅動,視覺相機20可向雷射束通過位置校正用構件40出射的檢測地點移動。
於標記位置校正作業結束後,視覺相機20可拍攝晶圓所具備的半導體晶片而識別半導體晶片的位置。可根據半導體晶片的位置資訊掌握晶片的位置而利用自雷射頭10出射的雷射束對半導體晶片執行標記作業。
運算部70可利用藉由視覺相機20獲得的檢測位置資訊計算形成至屏幕上的標記地點的位置資訊。藉由雷射束而形成於屏幕41上的標記地點與由視覺相機20獲得的檢測地點會因透明基板42的折射率而彼此不同。運算部70可利用檢測地點的位置資訊及透明基板42的折射率等計算標記地點的位置資訊,於以下敍述詳細的計算方法。
控制部80可於對藉由運算部70計算出的標記地點的位置資訊、與預先設定至雷射頭10而欲照射雷射束的設定的標記位置資訊進行比較而其差異為特定值以上的情形時,對標記位置校正裝置100進行控制,以使標記地點與設定的標記位置一致。控制部80可調節檢流計式掃描儀(未圖示)的鏡面(未圖示)的位置等而使標記地點與設定的標記位置一致。
圖2是表示於校正標記位置時使用的支持台的圖,且是圖1所示的支持台30的俯視圖。
參照圖2,支持台30可支持位置校正用構件40。支持台可包含開口部45,以供雷射束透過而照射至設置於位置校正用構件40的一面的屏幕41。支持台30為了支持位置校正用構件40,可使開口部45的尺寸小於位置校正用構件40,開口部45可呈與位置校正用構件40對應的四邊形。並且,為了藉由利用藉由開口部45露出的屏幕41進行的標記位置校正作業而對與屏幕41的位置資訊對應的晶圓上的所有位置執行標記位置校正作業,開口部45可具有大於晶圓的尺寸。
圖3是於對晶圓W執行標記作業時使用的支持台30a的俯視圖。參照圖3,若標記位置校正作業結束,則能夠以安裝晶圓W而執行標記作業的支持台30a更換於進行標記位置校正作業時所使用的支持台30。支持台30a為了支持晶圓W,可使形成於支持台30a的開口部45a的尺寸小於晶圓W,開口部45a可呈與晶圓W對應的圓形形狀。可對藉由支持台30a的開口部45a露出的晶圓上的晶片照射加工用雷射束而執行標記作業。
圖4是於校正標記位置時及對晶圓執行標記作業時均可使用的支持台30b的俯視圖。
參照圖4,支持台30b可包含相互轉換的兩個開口部45、45a。於進行標記位置的校正作業時,支持台30b可於準備標記位置校正用開口部45後,安裝位置校正用構件40而執行標記位置校正作業。若標記位置校正作業結束,則支持台30b可將開口部自標記位置校正用開口部45轉換成標記作業用開口部45a。於進行轉換後,可於形成有標記作業用開口部45a的支持台30b上安裝晶圓而執行標記作業。可藉由支持台30b的機械驅動而執行自標記位置校正用開口部45向標記作業用開口部45a的轉換。例如,可利用滑動裝置執行開口部的轉換,並不限定於此。
圖5是用以說明根據雷射束的檢測地點A運算於屏幕41上形成雷射束的標記地點P的過程的圖。
參照圖5,自雷射頭10出射的雷射束L入射至位置校正用構件40的屏幕41。傾斜地入射於屏幕41的雷射束L於屏幕41上形成標記地點P。標記地點P是於屏幕41上形成雷射束L的影像的地點。雷射束L會於形成標記地點P後,入射至透明基板42的內部而折射。其原因在於,空氣中的折射率與透明基板42的折射率之間的差異。藉由透明基板42折射的雷射束L向空氣中出射而於透明基板42上形成檢測地點A。可藉由視覺相機20而獲得檢測地點A的位置資訊。標記地點P'是與形成於屏幕41上的標記地點P對應的透明基板42上的地點,標記地點P'與藉由視覺相機20而獲得的檢測地點A存在誤差D。
可利用雷射束L入射至屏幕41的入射角i、於透明基板42折射的折射角r、位置校正用構件40的厚度H及透明基板42的折射率計算誤差D。若將空氣中的折射率設為n1 、將透明基板的折射率設為n2 ,則…式(1), 可測定自檢流計式掃描儀(未圖示)的鏡面(未圖示)至標記地點P為止的距離而計算入射角i。於式(1)中,可知空氣中的折射率n1 、透明基板的折射率n2 及入射角i,因此可計算折射角r。
並且,若利用折射角r、位置校正用構件40的厚度H與誤差D間的關係,則…式(2), 可知折射角r及位置校正用構件40的厚度H,因此可計算誤差D。
若根據藉由視覺相機20獲得的檢測地點A而校正藉由如上所述的過程計算出的誤差D,則可計算出標記地點P'的位置資訊,上述計算可藉由運算部70而執行。
於計算出標記地點P、P'的位置資訊後,控制部80可於對標記地點P、P'的位置資訊與預先設定至雷射頭10而欲照射雷射束的設定的標記位置資訊進行比較而其差異為特定值以上的情形時,對標記位置校正裝置100進行控制,以使標記地點P、P'與設定的標記位置一致。控制部80可調節檢流計式掃描儀(未圖示)的鏡面(未圖示)的位置等而使標記地點P、P'與設定的標記位置一致。
圖6是表示形成於位置校正用構件40的屏幕41上的標記地點P的俯視圖。
參照圖6,藉由標記位置校正裝置100進行的標記位置的校正作業可於位置校正用構件40的屏幕41的不同位置執行多次。可對藉由支持台30的四邊形的開口部45露出的屏幕41照射多次雷射束,可對藉由照射雷射束而形成的各標記地點P執行標記位置校正作業。開口部45可具有大於晶圓的尺寸,藉此可對與屏幕41的位置資訊對應的晶圓上的所有位置執行標記位置校正作業。
根據本發明的一實施例的標記位置校正裝置及標記位置校正方法,於對晶圓上所具備的半導體晶片執行標記作業前,利用形成於透明基板的一面的屏幕測定及校正標記的位置,藉此可標記至半導體晶片上的準確的位置。並且,檢測到雷射束的位置與藉由雷射束而形成於屏幕上的標記地點的位置會因透明基板的折射率而不同,但本發明補償透明基板的折射率而運算標記地點的位置,因此可準確地校正標記位置。
本發明的上述說明為示例,於本發明所屬的技術領域內具有常識者應可理解可不變更本發明的技術思想或必要特徵而容易地變形為其他具體的形態。因此,以上所述的實施例僅應理解為於所有方面均為示例,並不具有限定性。例如,說明為單一形態的各構成要素亦可分散實施,相同地,說明為分散形態的構成要素亦能夠以結合的形態來實施。
相比上述詳細說明而由下文將述的申請專利範圍界定本發明的範圍,且應解釋為根據申請專利範圍的含義、範圍及其等同的概念而導出的所有變更或變形的形態包含於本發明的範圍內。
10‧‧‧雷射頭
20‧‧‧視覺相機
30、30a、30b‧‧‧支持台
40‧‧‧位置校正用構件
41‧‧‧屏幕
42‧‧‧透明基板
45、45a‧‧‧開口部
50‧‧‧移動平台
60‧‧‧作業台
70‧‧‧運算部
80‧‧‧控制部
100‧‧‧標記位置校正裝置
A‧‧‧檢測地點
D‧‧‧誤差
H‧‧‧厚度
i‧‧‧入射角
L‧‧‧雷射束
P、P'‧‧‧標記地點
r‧‧‧折射角
W‧‧‧晶圓
圖1是概略性地表示本發明的一實施例的標記位置校正裝置的剖面圖。 圖2是表示於校正標記位置時使用的支持台的圖,且是圖1所示的支持台的俯視圖。 圖3是於對晶圓執行標記作業時使用的支持台的俯視圖。 圖4是於對晶圓執行標記作業時及校正標記位置時均可使用的支持台的俯視圖。 圖5是用以說明根據雷射束的檢測地點運算雷射束形成至屏幕上的標記地點的過程的圖。 圖6是表示形成於位置校正用構件的屏幕上的標記地點的俯視圖。
10‧‧‧雷射頭
20‧‧‧視覺相機
30‧‧‧支持台
40‧‧‧位置校正用構件
41‧‧‧屏幕
42‧‧‧透明基板
50‧‧‧移動平台
60‧‧‧作業台
70‧‧‧運算部
80‧‧‧控制部
100‧‧‧標記位置校正裝置

Claims (20)

  1. 一種標記位置校正裝置,其是對晶圓的標記位置進行校正者,其包含: 位置校正用構件,其包含透明基板及設置於所述透明基板上的屏幕; 雷射頭,其對所述屏幕照射雷射束而形成標記地點; 視覺相機,其獲得所述雷射束透過所述屏幕及所述透明基板而形成的檢測地點的位置資訊; 運算部,其利用藉由所述視覺相機而獲得的所述檢測地點的位置資訊計算所述標記地點的位置資訊;及 控制部,其對所述標記地點的位置資訊與設定於所述雷射頭的標記位置資訊進行比較而使上述標記地點與上述標記位置一致。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的標記位置校正裝置,其中所述視覺相機與所述雷射頭以所述位置校正用構件為基準而彼此設置於相反側。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的標記位置校正裝置,其中藉由照射所述雷射束而於所述屏幕形成與所述標記地點對應的影像。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的標記位置校正裝置,其中所述檢測地點藉由在所述標記地點藉由所述透明基板折射而形成。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的標記位置校正裝置,其中所述運算部利用所述檢測地點的位置資訊及所述透明基板的折射率計算所述標記地點的位置資訊。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的標記位置校正裝置,其中所述透明基板包含玻璃基板或壓克力基板。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的標記位置校正裝置,其中所述雷射束具有可見光區域的波長。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的標記位置校正裝置,其更包含支持所述位置校正用構件的支持台。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的標記位置校正裝置,其中所述支持台包含開口部,以供所述雷射束透過而照射至所述屏幕。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的標記位置校正裝置,其中所述位置校正用構件呈四邊形,所述開口部呈與所述位置校正用構件對應的四邊形。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的標記位置校正裝置,其中所述開口部具有大於所述晶圓的尺寸。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的標記位置校正裝置,其更包含使所述視覺相機向所述檢測地點移動的移動平台。
  13. 一種標記位置校正方法,其是對晶圓的標記位置進行校正者,其包含如下步驟: 準備包含透明基板及設置於所述透明基板上的屏幕的位置校正用構件的步驟; 自雷射頭向所述屏幕照射雷射束而形成標記地點的步驟; 獲得所述雷射束透過所述屏幕及所述透明基板而形成的檢測地點的位置資訊的步驟; 利用所獲得的所述檢測地點的位置資訊計算所述標記地點的位置資訊的步驟;及 對所述標記地點的位置資訊與設定於所述雷射頭的標記位置資訊進行比較而使其一致的步驟。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的標記位置校正方法,其中藉由照射所述雷射束而於所述屏幕形成與所述標記地點對應的影像。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的標記位置校正方法,其中所述檢測地點藉由在所述標記地點藉由所述透明基板折射而形成。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的標記位置校正方法,其中計算步驟是利用所述檢測地點的位置資訊及所述透明基板的折射率計算所述標記地點的位置資訊。
  17. 如申請專利範圍第13項所述的標記位置校正方法,其中準備所述位置校正用構件的步驟包含將所述位置校正用構件安裝至支持台上的步驟。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的標記位置校正方法,其中所述雷射束透過形成於所述支持台的開口部而照射至所述屏幕。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的標記位置校正方法,其中所述開口部具有大於所述晶圓的尺寸。
  20. 如申請專利範圍第13項所述的標記位置校正方法,其中藉由移動平台使視覺相機向所述檢測地點移動而執行獲得所述檢測地點的位置資訊的步驟。
TW105113793A 2016-02-25 2016-05-04 標記位置校正裝置與方法 TWI627725B (zh)

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